Nghiên cứu tính chất vật lý và khả năng thấm nước của đất dưới tán rừng trồng keo lai accacia hybrids tại công ty lâm nghiệp hòa bình huyện kỳ sơn tỉnh hòa bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA LÂM HỌC o0o KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ KHẢ NĂNG THẤM NƯỚC CỦA ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG TRỒNG KEO LAI (ACACIA HYBRIDS) TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP HỊA BÌNH, HUYỆN KỲ SƠN, TỈNH HỊA BÌNH NGÀNH: LÂM SINH MÃ NGÀNH: 7620205 Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Nhâm Sinh viên thực : Tô Văn Dần Khóa học : 2016-2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Thời gian học tập trường trường gần kết thúc, để hồn thành trương trình học hồn thành khóa luận nhằm củng cố kiến thức, đồng thời làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, bước đầu tiếp xúc với thực tiễn công việc Được đồng ý nhà trường ban chủ nhiệm khoa Lâm học, Bộ môn Khoa học đất, giáo viên hướng dẫn, tiến hành làm khóa luận: “Nghiên cứu tính chất vật lý khả thấm nước đất tán rừng trồng Keo lai (Acacia hybrids) Cơng ty Lâm nghiệp Hịa Bình, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hịa Bình” tiến hành Trong thời gian làm đề tài nhận nhiều giúp đỡ thầy cô, bạn bè gia đình giúp tơi hồn thành khóa luận Trước tiên tơi xin gửi lời cảm ơn lịng biết ơn sâu sắc tới cô Trần Thị Nhâm, giáo viên hướng dẫn đề tài tận tình giúp đỡ bảo tơi suốt q trình làm khóa luận Cũng gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại hoc Lâm Nghiệp, Khoa Lâm học Bộ môn Khoa học Đất tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô bên Trung tâm Thực hành Thí nghiệm Khoa Lâm học quan tâm vào tạo điều kiện tốt sở vật chất thiết bị để tiến hành thí nghiệm phân tích mẫu đất phục vụ việc làm khóa luận Sau tơi xin gửi lời cảm ơn đến Cơng ty Lâm Nghiệp Hịa Bình, huyện Kỳ sơn, tỉnh Hịa Bình tạo điều kiện tốt trình thực tập hỗ trợ cung cấp thơng tin để tơi hồn thành khóa luận Mặc dù có cố gắng kinh nghiệm nghiên cứu khoa học hạn chế bước đầu làm nghiên cứu nhiều bỡ ngỡ nên khóa luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót tồn định Tơi mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp để khóa luận hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Tô Văn Dần i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH .vi ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.2 Ở Việt Nam PHẦN MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu trường 2.4.2 Công tác nội nghiệp 11 2.4.3 Xử lý số liệu phân tích kết 11 PHẦN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .12 3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực 12 3.1.1 Vị trí địa lý 12 3.1.2 Địa hình 12 3.1.3 Khí hậu .12 3.1.4 Thủy văn .13 3.1.5 Địa chất thổ nhưỡng 13 3.2.Điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội 13 3.2.1 Dân số 13 ii 3.2.2 Kinh tế, xã hội 14 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 16 4.1 Khái quát đặc điểm rừng trồng khu vực nghiên cứu 16 4.2 Hình thái phẫu diện đất khu vực nghiên cứu 17 4.2.1 Hình thái phẫu diện đất rừng trồng Keo lai tuổi .18 4.2.2 Hình thái phẫu diện đất rừng trồng Keo lai tuổi .19 4.3 Dung trọng, tỷ trọng, độ xốp thành phần giới đất khu vực nghiên cứu 20 4.3.1 Dung trọng đất 20 4.3.2 Tỷ trọng đất 21 4.3.3 Độ xốp đất 21 4.4 Khả thấm nước đất khu vực nghiên cứu 22 4.4.1 Tốc độ thấm nước ban đầu 23 4.4.2 Tốc độ thấm nước ổn định 24 PHẦN KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 26 5.1 Kết luận : 26 5.2 Tồn 27 5.3 Kiến nghị .27 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Nguyên nghĩa OTC Ô tiêu chuẩn N Mật độ Hvn Chiều cao vút ĐTC Độ tàn che CBTT Cây bụi thảm tươi TKTM Thảm khơ thảm mục Htb Chiều cao trung bình ĐCP Độ che phủ RTKL Rừng trồng Keo lai iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các tiêu phương pháp phân tích .11 Bảng 4.1 Đặc điểm rừng trồng Keo lai khu vực nghiên cứu 16 Bảng 4.2.Cây bụi thảm tươi thảm khô thảm mục khu vực nghiên cứu 17 Bảng 4.3 Tỷ trọng, dung trọng, độ xốp đất khu vực nghiên cứu 20 Bảng 4.4 Thành phần giới đất khu vực nghiên cứu 22 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.4 Biểu đồ tốc độ thấm nước ban đầu rừng Keo lai tuổi tuổi 23 Hình 4.5 Biểu đồ tốc độ thấm nước ổn định rừng Keo lai tuổi tuổi 24 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Tính thấm đất trình thủy văn quan trọng cân nước Đây trình nước di chuyển vào đất mẫu chất Đặc điểm trình nước di chuyển thấm đất yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến phát sinh dòng chảy mặt dòng chảy ngầm Khi tốc độ thấm nhanh, khả thấm đất lớn phát sinh dịng chảy mặt khơng có; kết khơng xảy q trình xói mịn đất xói mịn với cường độ yếu Như vậy, khơng điều tiết lượng dòng chảy mặt – tài nguyên nước tài nguyên đất – thổ nhưỡng phải đối mặt với nguy xói mịn, trượt lở lớn Cho nên, để quản lý tốt song song nguồn tài nguyên đất – nước, việc trì tốc độ thấm đất đóng vai trị vơ quan trọng Đặc tính thấm đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: đặc điểm mưa, địa hình khu vực, lớp phủ thực vật, tính chất đất Các số phản ánh đặc điểm mưa lượng mưa, cường độ mưa, tần suất mưa – Đây số người điều tiết kiểm sốt yếu tố địa hình nghiên cứu Do vậy, để điều tiết, kiểm sốt tính thấm đất phụ thuộc vào lớp phủ thực vật tính chất đất Tính thấm đất chịu ảnh hưởng lớn tính chất vật lý đất dung trọng, tỷ trọng, độ xốp thành phần giới Thơng thường, đất có độ xốp cao, thành phần giới đất cát tốc độ thấm cao ngược lại Kết loại đất khác mang tính chất vật lý khác nên tính thấm chúng khơng giống nhau.Cho nên, đề tài “Nghiên cứu tính chất vật lí khả thấm nước đất tán rừng trồng Keo Lai (Acacia hybrids) Công ty Lâm nghiệp Hịa Bình, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hịa Bình.” thực nhằm cung cấp thêm thông tin khoa học tính thấm đất nhân tố nội đất ảnh hưởng đến khả thấm nước đất khu vực nghiên cứu PHẦN TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới Chakraborty.RN Chakraborty.D 1989 nghiên cứu thay đổi tính chất đất tán rừng Keo tràm tuổi 2, 3, Tác giả cho thấy rừng trồng Keo tràm cải thiện đáng kể số tính chất độ phì đất độ chua đất biến đổi từ 5,9 - 7,6, khả giữ nước đất tăng từ 22,9 - 32,7%, chất hữu tăng từ 0,81 - 2,70%, đạm tăng từ 0,364 - 0,504% đặc biệt màu sắc đất biến đổi cách rõ rệt từ màu nâu vàng sang màu nâu [] Năm 1993, Ohta nghiên cứu thay đổi tính chất đất việc trồng rừng Keo tràm vùng Pantabagan, Philippines Tác giả xem xét biến đổi tính chất đất rừng Keo tràm năm tuổi rừng Thông ba tuổi trồng đất thoái hoá nghèo kiệt Kết tác giả cho thấy trồng rừng làm thay đổi dung trọng độ xốp đất tầng - cm theo hướng tích cực Tuy nhiên, lượng Cao tầng đất mặt loại rừng lại thấp so với đối chứng (đất trống) [] Ohta (1993) nghiên cứu thay đổi tính chất đất việc trồng rừng Keo tràm vùng Pantabagan, Philippin Tác giả xem xét biến đổi tính chất đất rừng Keo tràm năm tuổi rừng Thông ba tuổi trồng đất thoái hoá nghèo kiệt Kết tác giả cho thấy trồng rừng làm thay đổi dung trọng độ xốp đất tầng - cm theo hướng tích cực Tuy nhiên, lượng Ca2+ tầng đất mặt loại rừng lại thấp so với đối chứng (đất trống) Theo Smith.C.T (1994) việc trồng rừng đem lại ảnh hưởng tích cực mà độ phì đất cải thiện Ngược lại, ảnh hưởng tiêu cực làm cân hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡng đất Nhìn chung, việc trồng rừng cải thiện tính chất vật lý đất Tuy nhiên, việc sử dụng giới hóa xử lý thực bì, khai thác, trồng rừng nguyên nhân dẫn đến suy giảm sức sản xuất đất Nghiên cứu tính thấm loại đất có chứa nhiều nguyên tố Natri, Hisskinh (1990), cho trao đổi Bazơ làm thay đổi khả thấm nước có mặt đất loại muối dễ tan với số lượng lớn làm cho đất có tính thấm bị ảnh hưởng Hisskinh cho trao đổi Bazơ thay đổi khả thấm nước có quan hệ với Ghidroits (1924) tiến hành nghiên cứu có hệ thống mặt Ơng cho tính thẩm nước bị giảm nhiều Natri thay Bazơ trao đổi vốn có đất (chủ yếu Ca ) [] Khả thấm nước đất vấn đề trọng tâm Lâm học cải tạo đất Mức độ tiếp nhận, điều hịa nguồn nước mưa, nước trời, hình thành dịng chảy mặt đất bên phẫu diện đất, cường độ xói mịn nước gây ra,v.v phụ thuộc vào khả thấm nước đất Khả thấm nước đất khả thu nhận nước từ bề mặt nó, dẫn nước từ tầng đến tầng khác chúng chưa bão hòa nước cuối thấm lọc qua bề dày định tầng đất làm cho tầng trở thành bão hịa nước Nước thấm vào đất vấn đề nghiên cứu rộng rãi lĩnh vực thủy văn học, từ lý luận sinh dòng chảy mặt tiếp giáp mà xét, nước thấm vào đất đại biểu cho lực tầng điều tiết quan trọng tuần hoàn thủy văn nước, sau nước mưa qua tầng tiếp giáp khơng khí lọt qua lớp phủ thực vật tiếp xúc với đất Năm 1865, Darrey nghiên cứu tính thấm đất đưa phương trình sau đây: ℎ Q= K.S.T Trong công thức này: Q lượng nước thấm (cm3), K hệ số thấm (cm2), T thời gian thấm (phút), h độ chênh lệch áp lực cột nước đầu đầu cột thấm, chiều dài đoạn đường thấm (cm) Hệ số thấm tính theo công thức: Kt= 𝑄 𝑆.𝑇.1 Định luật Darcy đồng thời cịn biểu thị phương trình tốc độ thấm: V=KI Phụ lục : Chỉ tiêu sinh trường rừng Keo lai tuổi Địa điểm: kỳ sơn, hịa bình Độ dốc: 45° Vị trí OTC: Hướng dốc: Đông Độ cao 120m Ngày điều tra: 22/2/2020 Người điều tra: Tơ văn dần STT Lồi Cây Hvn 43 Keo lai 85 Keo lai 5,4 44 Keo lai 86 Keo lai 6,8 Keo lai 45 Keo lai 5,5 87 Keo lai Keo lai 6,5 46 Keo lai 6,6 88 Keo lai 6,5 Keo lai 47 Keo lai 89 Keo lai Keo lai 48 Keo lai 90 Keo lai 6,8 Keo lai 6,5 49 Keo lai 91 Keo lai 6,5 Keo lai 50 Keo lai 92 Keo lai 6,5 Keo lai 51 Keo lai 93 Keo lai 6,3 Keo lai 6,6 52 Keo lai 6,5 94 Keo lai Keo lai 53 Keo lai 6,7 95 Keo lai 10 Keo lai 6,5 54 Keo lai 5,3 96 Keo lai 11 Keo lai 5,7 55 Keo lai 97 Keo lai 12 Keo lai 56 Keo lai 98 Keo lai 6,8 13 Keo lai 57 Keo lai 6,5 99 Keo lai 14 Keo lai 58 Keo lai 100 Keo lai 6,2 15 Keo lai 6,3 59 Keo lai 101 Keo lai 16 Keo lai 4,5 60 Keo lai 102 Keo lai 6,5 17 Keo lai 61 Keo lai 103 Keo lai 18 Keo lai 6,5 62 Keo lai 104 Keo lai 19 Keo lai 63 Keo lai 6,5 105 Keo lai 6,2 20 Keo lai 6,2 64 Keo lai 6,5 106 Keo lai 21 Keo lai 6,6 65 Keo lai 107 Keo lai 6,5 22 Keo lai 66 Keo lai 108 Keo lai 23 Keo lai 67 Keo lai 6,6 109 Keo lai 6,5 24 Keo lai 68 Keo lai 110 Keo lai 25 Keo lai 6,5 69 Keo lai 6,5 111 Keo lai 26 Keo lai 70 Keo lai 6,5 112 Keo lai 27 Keo lai 6,8 71 Keo lai 6,8 113 Keo lai 6,5 28 Keo lai 72 Keo lai 114 Keo lai 29 Keo lai 73 Keo lai 6,5 115 Keo lai 30 Keo lai 74 Keo lai 6,8 116 Keo lai 31 Keo lai 75 Keo lai 6,8 117 Keo lai 6,5 32 Keo lai 6,5 76 Keo lai 118 Keo lai 6,8 33 Keo lai 77 Keo lai 6,5 119 Keo lai 6,8 34 Keo lai 78 Keo lai 6,5 120 Keo lai 35 Keo lai 79 Keo lai 121 Keo lai 36 Keo lai 80 Keo lai 122 Keo lai 6,5 37 Keo lai 6,8 81 Keo lai Σ 769 38 Keo lai 82 Keo lai 6,5 39 Keo lai 6,2 83 Keo lai 6,6 40 Keo lai 84 Keo lai Trung bình 6,303 N = 1220 cây/ha Phụ lục 2: Cây bụi thảm tươi rừng Keo lai tuổi STT ODB Tên loài Độ che phủ Chiều cao trung trung bình(%) bình(m) chó đẻ, sói rừng, cỏ tranh 30 0,3 chó đẻ, sói rừng, mâm xơi,cỏ tranh 40 0,3 cỏ voi, dương xỉ, chó đẻ, cỏ tranh, bọt ếch lông 35 0,4 chít, chó đẻ, cỏ tranh 35 0,3 chó đẻ, hoa ban, sói rừng, cỏ tranh 32 0,4 Độ che phủ trung bình : 34,4% Chiều cao trung bình : 0,3m Phụ lục 3: Chỉ tiêu sinh trường rừng Keo lai tuổi Địa điểm: kỳ sơn, hịa bình Độ dốc: 25° Vị trí OTC: Hướng dốc: Bắc Độ cao: 118m Ngày điều tra: 23/2/2020 Người điều tra: tô văn dần 23 Keo lai 10,5 24 Keo lai 10,5 25 Keo lai 10,2 5,5 10 26 Keo lai 11 Keo lai 11 27 Keo lai 11 Keo lai 10,5 28 Keo lai 10,6 5,6 Keo lai 10,5 29 Keo lai 10,5 Keo lai 10,6 30 Keo lai 10,5 Keo lai 11 31 Keo lai 11 6,2 Keo lai 11,4 6,2 32 Keo lai 10,6 Keo lai 11,5 6,3 33 Keo lai 10,6 10 Keo lai 10 34 Keo lai 10,5 11 Keo lai 10,5 35 Keo lai 11 6,2 12 Keo lai 10 36 Keo lai 11,6 6,5 13 Keo lai 10 37 Keo lai 11,5 6,5 14 Keo lai 10,4 38 Keo lai 11,5 15 Keo lai 11,6 39 Keo lai 11,6 16 Keo lai 10 40 Keo lai 10 17 Keo lai 10,5 5,4 41 Keo lai 10 6,5 18 Keo lai 10,5 5,5 42 Keo lai 10,5 19 Keo lai 11 43 Keo lai 11 6,5 20 Keo lai 11,4 44 Keo lai 10,6 21 Keo lai 11,5 6,5 Σ 472,8 258,4 22 Keo lai 10,6 Trung bình 10,74 5,87 STT Loài Cây Hvn Hdc Keo lai 11,5 Keo lai N = 440 cây/ha Phụ lục 4: Cây bụi thảm tươi rừng Keo lai tuổi khu vực nghiên cứu Độ che phủ STT Tên lồi ODB trung bình (%) Chiều cao trung bình(m) cỏ tranh, dương xỉ, mạ xưa sẻ 60 0,6 cỏ tranh, chít 66 0,4 lát, cỏ tranh, mạ xưa sẻ 70 0,6 cỏ tranh, dương xỉ 60 0,4 cỏ tranh, dương xỉ, mạ xưa sẻ 65 0,7 Độ che phủ trung bình : 64,2% Chiều cao trung bình : 0,54m Phụ lục 5: Số liệu dung trọng đất khu vực nghiên cứu STT Tên loài Độ Tổng mẫu sâu dung trọng (cm) (g) Số hộp Khối lượng hộp (g) Sau sấy Khối lượng đất khô D(dung trọng) 118,81 83 9,99 16,66 98,99 1,34 103,79 106 10,09 16,52 85,73 1,16 132,23 33 13,42 16,73 110,58 1,49 115,64 55 10,08 16,82 97,28 1,31 107,03 96 9,41 17,19 92,02 1,24 Keo lai tuổi - 20 TB 121,24 132 9,99 17,19 104,22 1,41 133,98 111 14,10 16,17 108,30 1,46 20 - 40 134,96 62 9,84 16,62 112,15 1,52 147,05 17 10,20 16,56 121,73 1,64 129,19 34 12,17 16,79 108,46 1,47 Keo lai tuổi 1,31 10 TB 11 1,50 Keo lai - 20 146,82 20 9,98 15,81 116,05 1,57 Tên Độ Tổng mẫu Khối Sau Khối D(dung 7loài tuổi sâu dung trọng 71 hộp 10,16 lượng 141,69 sấy 16,11 lượng 114,10 trọng) 1,54 (cm) (g) 136,52 127 hộp (g) 10,10 16,22 đất khô 110,73 1,50 14 131,57 53 10,13 16,15 106,27 1,44 15 135,77 54 10,11 16,19 109,87 1,48 STT 12 13 Số TB 16 17 18 19 20 TB Keo lai tuổi 1,51 146,17 59 9,48 17,27 126,25 1,71 147,11 147 11,82 16,63 122,32 1,65 20 - 40 132,94 21 10,21 16,99 112,94 1,53 160,77 26 9,21 12,91 103,77 1,40 137,63 87 9,19 16,39 112,80 1,52 1,56 Phụ lục 6: Số liệu tỷ trọng đất khu vục nghiên cứu STT Tên loài Độ sâu (cm) Khối lượng hộp (g) d Sau sấy P P1 P2 (Tỷ trọng đất) 9,46 19,12 9,66 68,49 74,49 2,64 7,82 17,47 9,65 68,88 74,82 2,60 9,64 19,24 9,60 67,51 73,51 2,66 8,61 18,27 9,66 68,39 74,46 2,69 9,72 19,39 9,67 67,68 73,82 2,74 Keo lai tuổi - 20 TB 2,67 9,26 18,87 9,60 67,64 73,63 2,66 11,54 21,24 9,70 69,26 75,34 2,68 10,03 19,69 9,65 68,82 74,89 2,69 9,82 19,50 9,68 68,19 74,21 2,64 10 11,72 21,36 9,64 72,69 78,71 2,66 Keo lai tuổi 20 - 40 TB 2,67 11 10,09 19,71 9,62 68,67 74,65 2,64 12 10,07 19,72 9,65 70,25 76,28 2,66 9,94 19,58 9,63 68,50 74,49 2,65 14 13,43 23,06 9,63 68,06 74,05 2,64 15 9,63 19,21 9,58 66,65 72,63 2,66 13 Keo lai tuổi - 20 TB 2,65 STT Tên loài Độ sâu (cm) d Khối Sau lượng hộp sấy (g) P P1 P2 (Tỷ trọng đất) 16 13,10 22,76 9,66 67,96 74,07 2,71 17 8,96 18,65 9,69 70,15 76,32 2,75 8,76 18,39 9,63 66,81 72,89 2,71 19 9,75 19,27 9,52 67,87 73,82 2,67 20 12,04 21,67 9,63 68,35 74,36 2,66 18 Keo lai tuổi 20 - 40 TB 2,70 Phụ lục 7: Độ xốp đất khu vực nghiên cứu STT Tên loài Độ sâu D d P% (cm) dung trọng tỷ trọng đất Độ xốp 1,34 2,64 49,24 1,16 2,60 55,38 1,49 2,66 43,98 1,31 2,69 51,30 1,24 2,74 54,74 Keo lai tuổi - 20 TB Keo lai tuổi 20 - 40 10 50,93 1,41 2,66 46,99 1,46 2,68 45,52 1,52 2,69 43,49 1,64 2,64 37,88 1,47 2,66 44,74 TB 11 Keo lai - 20 43,72 1,57 2,64 40,53 12 tuổi 1,54 2,66 42,11 13 1,50 2,65 43,40 14 1,44 2,64 45,45 15 1,48 2,66 44,36 TB 16 43,17 1,71 2,71 36,90 1,65 2,75 40,00 1,53 2,71 43,54 19 1,40 2,67 47,57 20 1,52 2,66 42,86 17 18 Keo lai tuổi 20 - 40 TB 42,17 Phụ lục 8: Độ ẩm hệ số khô kiệt đất STT Tên mẫu M1 M3 M2 A% K TPCG rừng tuổi 10,0524 19,344 20,052 7,629 1,0763 TPCG rừng tuổi 9,5542 18,37 19,554 13,43 1,1343 Phụ lục 9: Thành phần giới đất Thành phần cấp hạt (%) Trạng thái rừng Loại đất